QNAP ES1640dc 是一款双控制器 NAS，定位为该公司所谓的“真正的企业级”云计算数据存储。 为了提升竞争力，QNAP 正在走向高可用性，为该设备利用更好的硬件、软件以及重复数据删除和数据压缩。 ES1640dc 内的每个节点都配备了 Intel Xeon 6 核 E5-2420 v2 处理器、32GB DDR3 RAM、用于 NVRAM 缓存的 mSATA SSD，并预装了支持 FreeBSD 的 QNAP QES 操作系统。 新的 QES 操作系统支持 ZFS，这可以带来更好的数据保护和更高的存储容量。 ES1640dc 提供 16 个具有 SAS 3.5Gb/s 功能的 12 英寸驱动器托架，支持最新的高性能 SAS SSD 和大容量 HDD。
QNAP ES1640dc 是一款双控制器 NAS，定位为该公司所谓的“真正的企业级”云计算数据存储。 为了提升竞争力，QNAP 正在走向高可用性，为该设备利用更好的硬件、软件以及重复数据删除和数据压缩。 ES1640dc 内的每个节点都配备了 Intel Xeon 6 核 E5-2420 v2 处理器、32GB DDR3 RAM、用于 NVRAM 缓存的 mSATA SSD，并预装了支持 FreeBSD 的 QNAP QES 操作系统。 新的 QES 操作系统支持 ZFS，这可以带来更好的数据保护和更高的存储容量。 ES1640dc 提供 16 个具有 SAS 3.5Gb/s 功能的 12 英寸驱动器托架，支持最新的高性能 SAS SSD 和大容量 HDD。
新的 ES1640dc 以高可用性为中心。 如上所述，新装置具有带故障转移功能的双主动控制器，因此如果一个控制器丢失，另一个控制器会立即接管，从而实现零停机时间。 存储也可以以这样的方式配置，也可以在主动/主动配置中运行，其中两个控制器都可以用来托管自己分配的存储。 控制器的现场可更换特性使其能够在不关闭 NAS 的情况下快速更换。 遵循高可用性主题，QNAP ES1640dc 还提供电池供电的 NVRAM 缓存，可在发生电源故障时将数据写入 mSATA SSD。 NVRAM 缓存还在两个控制器之间进行镜像，以避免在一个节点离线时丢失数据。
QNAP 采用了其所有单位使用的 NAS 操作系统 QTS，并针对这个新的企业系统对其进行了更改。 新操作系统 QES 将保持与 QTS 相同的架构，从而缩短学习曲线。 QES 建立在 FreeBSD 之上，提供对 ZFS 的支持以更好地保护数据。 与 ZFS 一起出现的是重复数据删除和在线数据压缩，QNAP 表示这将最大限度地发挥 VDI 存储潜力。 QES 更能满足企业的需求，我们将在下面的管理部分进行更深入的研究。
QNAP ES1640dc NAS 现已上市，市场价约为 9,699 美元。 对于本次审查，我们将研究 ES1640dc v1。 现在有一个 v2，但在审查时还没有。 v2 支持 SAS 12Gb/s 驱动器，每个控制器有多达 4 个 10GbE SFP+ 端口，扩展槽预装了 Mini-SAS 和 1 个 LAN-10G2T-X550。
QNAP ES1640dc NAS规格：
- 外形：3U
- CPU：Intel Xeon 6核处理器E5-2420 v2（15M缓存，2.20GHz）
- 内存：32GB/64GB (DDR3) 用于主内存 DIMM 和每个控制器 16GB 写入缓存 DIMM
- 缓存：mSATA SSD专用于NVRAM、SATA信号
- 驱动器托架：16
- 最大容量：160TB (10TB x 16)
- 兼容的驱动器类型：
- 3.5” SAS 6Gb/秒硬盘
- 2.5” SAS 6Gb/秒硬盘
- 2.5” SAS 6Gb/秒固态硬盘
- 外部端口：
- 2 x USB 3.0 / 2.0 端口
- 1 x 10/100/1000 Mbps LAN 端口/控制器
- 2 x RJ45 (LAN-10G2T-X550)/控制器
- PCIe插槽
- PCIe 插槽 x8 (Gen2 x8)：为 40GbE 或 10GbE 网卡预留
- PCIe 插槽 x4 (Gen2 x4)：为双路径 Mini-SAS 预留
- 电力
- 消费：
- 睡眠模式：314.86W
- 操作：501.40W
- 电源：770W
- 风扇：热插拔风扇模块（60x60x38mm；16000RPM/12v/2.8A x 3）
- 消费：
- 尺寸
- 深度：618mm
- 宽度：446.2mm
- 身高：132mm
- 重量：26.75kg / 58.97lb
设计与建造
QNAP ES1640dc 是一款前装式 3U 单元。 它最多可容纳 16 个 3.5 英寸驱动器，这些托架占据了设备正面的大部分空间。 左侧是电源和状态按钮。 每个驱动器托盘都有一个指示灯，用于指示设备开机时的状态。
在具有高可用性的主题中，ES1640dc 的设计考虑了现场可更换作为现场可更换单元或 FRU。 两个控件位于设备底部，无需打开机箱即可拆卸和更换。 两个控制器的左侧是一个可拆卸的 BBU。 两者之上是一个可拆卸的 PSU。 风扇模块也很容易拆卸和更换，但是，机箱的顶部必须为此而脱落。
QNAP 传统上在其所有设备上提供相同的操作系统，无论用户使用何种硬件进行交互，都保持相同的外观和感觉。 虽然新的 QES 操作系统分叉到一个新的后端操作系统，但它仍然具有与运行 QTS 的现有系统相同的外观。 该界面非常易于使用，但缺乏其他大型企业提供的一些改进，这些公司正在向 20k 以下的细分市场推进。
尽管新旧操作系统之间存在一些总体相似之处，但也存在一些显着差异。 除了具有不同的操作系统内核（旧的是 Linux，新的是 FreeBSD）之外，新操作系统使用 ZFS 作为其文件系统而不是 Ext4。 QES 没有 App Station、Virtualization Station、Container Station 或 Intel Quick Assist。 但是，新操作系统将其快照和单个 LUN 快照的上限从 1,024 增加到 65,536。 放弃 Virtualization Station 表明 QNAP 对更可能青睐 VMware 或 Hyper-V 等虚拟机管理程序的大型企业的重视程度。 对于远程备份和 DR，QES 使用 SnapSync 而不是 QTS 使用的 Snapshot Replica。
应用程序工作负载分析
为了了解企业存储设备的性能特征，必须对实时生产环境中的基础架构和应用程序工作负载进行建模。 因此，我们对 QNAP ES1640dc 的基准测试是 Microsoft SQL Server OLTP 性能, 通过 SysBench 的 MySQL OLTP 性能及 VMmark. 对于我们的数据库应用程序工作负载，每个驱动器将运行 4 个或更多配置相同的虚拟机。
QNAP ES1640dc 配置测试：
- 16 x 960GB Toshiba PX04S SAS3 SSD（2 个 RAID10 池，每个控制器一个）
- 2 x Intel X520 SFP（每个控制器一个）
- 2 个 3.1TB 即时分配 LUN（每个控制器一个，禁用压缩和重复数据删除）
- Mellanox SX1036 作为 ToR 交换机，用于同一结构上的存储和计算
存储评论的 Microsoft SQL Server OLTP 测试协议 采用事务处理性能委员会基准 C (TPC-C) 的当前草案，这是一种在线事务处理基准，模拟复杂应用程序环境中的活动。 TPC-C 基准比综合性能基准更接近于衡量数据库环境中存储基础设施的性能优势和瓶颈。 我们用于本次审核的 SQL Server VM 的每个实例都使用 333GB（1,500 规模）的 SQL Server 数据库，并测量 15,000 个虚拟用户负载下的事务性能和延迟。
SQL Server 性能
每个 SQL Server VM 都配置有两个虚拟磁盘：100GB 卷用于启动，500GB 卷用于数据库和日志文件。 从系统资源的角度来看，我们为每个虚拟机配置了 16 个 vCPU、64GB DRAM 并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 虽然我们之前测试的 Sysbench 工作负载在存储 I/O 和容量方面使平台饱和，但 SQL 测试正在寻找延迟性能。
此测试使用在 Windows Server 2014 R2012 来宾虚拟机上运行的 SQL Server 2，由戴尔的数据库基准工厂进行压力测试。 虽然我们对该基准测试的传统用法是在本地或共享存储上测试 3,000 规模的大型数据库，但在本次迭代中，我们专注于在 ES1,500dc 上均匀分布四个 1640 规模的数据库（每个控制器两个虚拟机）。
SQL Server 测试配置（每个虚拟机）
- Windows服务器2012 R2的
- 存储空间：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server的2014的
- 数据库大小：1,500 规模
- 虚拟客户端负载：15,000
- 内存缓冲区：48GB
- 测试时长：3 小时
- 2.5 小时预处理
- 30分钟采样期
SQL Server OLTP Benchmark Factory LoadGen 设备
- Dell PowerEdge R730 虚拟化 SQL 4 节点集群
- 集群中 5 个 2690GHz 的 Intel E3-249 v2.6 CPU（每个节点两个，12GHz，30 核，XNUMXMB 缓存）
- 1TB RAM（每个节点 256GB，16GB x 16 DDR4，每个 CPU 128GB）
- 4 个 Mellanox ConnectX-3 InfiniBand 适配器（用于 vMotion 和 VM 网络的 vSwitch）
- 4点¯x Emulex 16GB 双端口 FC HBA
- 4点¯x Emulex 10GbE 双端口网卡
- VMware ESXi vSphere 6.0 / Enterprise Plus 8-CPU
在查看 SQL Server 输出时，我们正在测试四个相同的 VM，它们给我们的 TPS 分数从 3,045.2 到 3,050.8 不等，总计为 12,192.9 TPS。
查看平均延迟，四个虚拟机的范围从 153 毫秒到 158 毫秒不等，平均为 155 毫秒。 虽然跨两个控制器的所有四个虚拟机的延迟是一致的，但平均延迟高于我们测试过的其他全闪存企业解决方案； 尽管比运行在线数据减少的解决方案更快。
系统性能
每 系统平台 VM 配置了三个虚拟磁盘，一个用于引导 (~92GB)，一个用于预构建数据库 (~447GB)，第三个用于测试中的数据库 (270GB)。 在之前的测试中，我们为数据库卷分配了 400GB（253GB 数据库大小）； 然而，为了将额外的虚拟机打包到 ES1640dc 上，我们缩小了分配以腾出更多空间。 从系统资源的角度来看，我们为每个虚拟机配置了 16 个 vCPU、60GB DRAM 并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 负载生成系统有四个 戴尔 R730 服务器 VM 均匀分布在集群中。
Dell PowerEdge R730 虚拟化 MySQL 4 节点集群
- 集群中 5 个 2690GHz 的 Intel E3-249 v2.6 CPU（每个节点两个，12GHz，30 核，XNUMXMB 缓存）
- 1TB RAM（每个节点 256GB，16GB x 16 DDR4，每个 CPU 128GB）
- 4 个 Mellanox ConnectX-3 InfiniBand 适配器（用于 vMotion 和 VM 网络的 vSwitch）
- 4点¯x Emulex 16GB 双端口 FC HBA
- 4点¯x Emulex 10GbE 双端口网卡
- VMware ESXi vSphere 6.0 / Enterprise Plus 8-CPU
Sysbench 测试配置（每个虚拟机）
- CentOS 6.3 64 位
- 存储空间：1TB，已使用 800GB
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- 数据库表：100
- 数据库大小：10,000,000
- 数据库线程：32
- 内存缓冲区：24GB
- 测试时长：3 小时
- 2 小时预处理 32 个线程
- 1 小时 32 个线程
在 4 个虚拟机上，我们看到总的 TPS 得分为 3,496。 将其加倍至 8 个虚拟机，我们看到总分攀升至 4,320 TPS。 虽然这个性能范围不是我们最近测得的最快的，但它与 ED1640dc 竞争的价格段相比非常好。
对于平均延迟，我们再次查看了 4 个和 8 个虚拟机。 4VM 设置为我们提供了 36.9ms 的平均延迟，将其加倍到 8VM 只会将延迟提高到平均 59.5ms。
ES1640dc 在 99VM 级别的最坏情况下的 MySQL 延迟场景（第 4 个百分位延迟）略高于我们最近看到的其他全闪存系统，但不会过高。
VMmark 性能分析
与我们所有的应用程序性能分析一样，我们试图展示产品在实际生产环境中的性能与公司的性能声明相比如何。 我们了解评估存储作为大型系统组件的重要性，最重要的是存储在与关键企业应用程序交互时的响应速度。 在这个测试中我们使用 VMware 的 VMmark 虚拟化基准测试 在多服务器环境中。
VMmark 的设计本身就是一个高度资源密集型基准测试，它广泛地混合了基于 VM 的应用程序工作负载，强调存储、网络和计算活动。 在测试虚拟化性能时，几乎没有更好的基准测试了，因为 VMmark 考虑了很多方面，包括存储 I/O、CPU，甚至 VMware 环境中的网络性能。
在我们的 VMmark 1640 基准测试中，QNAP ES2.5.2dc 对于面向 SMB 的 NAS 表现相当不错，达到了 20 块。 考虑到几年前许多 100k 企业平台都难以达到 10-tile，配备以读取为中心的闪存的 11k NAS 达到 20-tile 令人印象深刻。
总结
QNAP 着眼于 SMB/SME 市场，推出了 ES1640dc NAS。 NAS 为 16 盘位（添加扩展单元前最大容量为 160TB），配备双控制器、电池供电、刷新至 NVRAM 控制器缓存，以及重复数据删除和压缩功能。 该 NAS 的两个主要焦点是通过其主动/主动控制器实现的高可用性，以及其新的企业操作系统 QES，它带来了丰富的企业功能，如数据缩减、快照和端到端数据完整性。
在性能方面，我们通过对 SQL Server、SysBench 和 VMmark 的应用程序工作负载分析对 ES1640dc 进行了测试。 在我们的 SQL Server TPC-C 基准测试中，ES1640dc 的总得分为 12,192.9 TPS，平均总延迟为 155 毫秒。 在我们的 SysBench TPC-C 基准测试中，NAS 在 4,320 个虚拟机的情况下达到了 8 TPS 的总和，总平均延迟为 59.5 毫秒。 在使用 VMmark 测试性能的虚拟化丰富的环境中，QNAP 能够运行 20 块负载，考虑到系统的价格点，这是非常令人印象深刻的。 总体而言，对于 11k 起点，QNAP ES1640dc 在预算紧张但对丰富功能集的需求也很高的入门级企业市场中有很多优势。
优点
- 可以在主动/被动或主动/主动配置中运行的双控制器
- 具有数据缩减和快照功能
- 在我们的 VMmark 基准测试中衡量的强大虚拟化性能
缺点
- 与其他企业产品相比，缺乏一些操作系统改进
底线
QNAP ES1640dc 是一款双控制器高性能 NAS，面向 SMB/SME 市场，适用于需要更有限预算的广泛功能集的买家。
